Схема. Синтезатор частоты диапазона 144 МГц

      Данный синтезатор частоты предназначен для применения в составе УКВ радиостанций с ЧМ, работающих в диапазоне 144 МГц и имеющих приемник с промежуточной частотой 10,7 МГц.

Синтезатор имеет четыре функциональных режима работы:
      1. «Channel». В этом режиме полоса частот выходного сигнала синтезатора при передаче составляет 144500… 146000 кГц, а при приеме — на 10700 кГц ниже частоты сигнала при передаче, т. е. 133800… 135300 кГц. Режим предназначен для симплексной связи в одном канале, когда оба корреспондента работают на одной и той же частоте.
      2. «Step». Он предназначен для выбора и установки шага перестройки частоты: 2,5, 12,5, 25 кГц.
      3. «Repeater». Здесь полоса частот выходного сигнала синтезатора при передаче составляет 145000…145200 кГц, а при приеме — на 10700 — 600 кГц ниже частоты сигнала при передаче, т. е. 134900… 135100 кГц. Этот режим позволяет принимать сигналы репитеров, отвечающих на частоте, сдвинутой на 600 кГц вверх, т. е. в полосе частот 145600… 145800 кГц.
      4. «Scan». В этом режиме производится поиск станций, работающих в полосе частот 144500 МГц…146000 кГц, с шагом, выбранным в режиме «Step».
   Схема Синтезатор частоты диапазона 144 МГц 1   
      Минимальное число кнопок управления синтезатором частоты обеспечивают быстрый доступ ко всем функциональным режимам работы. К недостаткам устройства можно отнести только относительно большое время установки частоты, в пределах одной секунды.
      Синтезатор частоты выполнен на микросхеме фирмы Motorola MC145170-2 [1]. «Сервис» осуществлен на микроконтроллере фирмы Atmel AT90S8515 [2]. В качестве интерфейса пользователя служат кнопки SB1 — SB3 и девятиразрядный семисегментный индикатор HG1.

      Схема синтезатора частоты приведена на рис. 1. Сигнал с выхода генератора, управляемого напряжением (ГУН), поступает через «Вход Fгун» на вывод 4 микросхемы DD1. Здесь он сравнивается с эталонной частотой, получаемой от встроенного генератора на кварцевом резонаторе ZQ1. Сигналы ошибки с фазовых детекторов микросхемы подаются на фильтр нижних частот (ФНЧ), собранный на элементах R1—R6, С1, С4, С11, и далее через «Выход Uynp» — на элементы управления частотой ГУН. Таким образом, замыкается петля фазовой автоматической подстройки частоты (ФАПЧ).

      Микросхема DD1 управляется микроконтроллером DD2 по трем проводам с выходов РВ4, РВ5 и РВ7. С выхода РВ7 (вывод 8) поступает сигнал синхронизации «sck», с выхода РВ5 (вывод 6) — сигнал данных «data», с выхода РВ4 (вывод 5) — сигнал разрешения замены старых данных на вновь поступившие «enbl».
      Сигналы с выходов портов А и С микроконтроллера дешифрируются микросхемами DD3, DD4 и отображаются на буквенно-цифровом дисплее HG1. Исполнение команд подтверждают звуковые сигналы, воспроизводимые пьезоэлектрическим излучателем звука BF1.
Схема Синтезатор частоты диапазона 144 МГц 2
    В авторском варианте устройства использован ГУН от выпускаемой промышленностью радиостанции «Эстакада», его схема представлена на рис. 2. С выхода ГУН для смесителя приемника должен сниматься сигнал с частотой на 10,7 или на 11,3 МГц (в зависимости от режима) ниже, чем для передатчика. Поэтому необходимо обеспечить диапазон перестройки ГУН 133800… 135300 кГц для приемника и 144500… 146000 кГц для передатчика. При таком большом разносе частот передачи и приема оказалось целесообразно использовать два отдельных генератора, собранных на транзисторах VT1 и VTЗ. В зависимости от режима работы радиостанции ключевые каскады на транзисторах VT2 и VT4 подают питание на один или другой генератор.

      Выходные сигналы генераторов поступают на два буферных каскада, собранных на транзисторах VT5 и VT6. Они включены постоянно и, кроме развязки генераторов от остальных каскадов радиостанции, обеспечивают подачу на базы генераторных транзисторов напряжения смещения. Оно снимается с делителя R13R14 и через транзистор VT5, являющийся для напряжения смещения эмиттерным повторителем, поступает на базы генераторных транзисторов.
      Схема соединения ГУН с синтезатором, включая цепи питания, показана на рис. 3. Поскольку требуемые напряжения питания для синтезатора и ГУН разные, 5 и 8 В соответственно, использованы два отдельных стабилизатора напряжения: первый микросхемный DA1 типа 78L05, и второй, собранный на дискретных элементах VT1.VD1, R1 иС1.
Схема Синтезатор частоты диапазона 144 МГц 3
      При первом включении изготовленного синтезатора питание на него можно подавать только после того, как микроконтроллер запрограммирован, синтезатор собран и тщательно проверен на отсутствие монтажных ошибок. После включения питания на индикаторе должно высветиться «Ch 145500», это означает, что синтезатор работает в режиме «Channel» на частоте 145500 кГц. В данном режиме доступно изменение частоты кнопками SB2 — «Down» (вниз), SB3 — «Up» (вверх) с шагом 2,5 кГц, 12,5 кГц, 25 кГц (по умолчанию 2,5 кГц). Сканирование диапазона с тем же выбранным шагом осуществляют одновременным нажатием кнопок SB2, SB3, захват частоты происходит при подаче положительного импульса на вход «Захват».

      После однократного нажатия кнопки SB1 устройство переходит в режим «Repeater». На дисплее высветится «RO 145600», что означает настройку на частоту нулевого репитерного канала с разносом частот приема и передачи 600 кГц. В данном режиме доступно изменение частоты кнопками SB2 «Down» и SB3 «Up» с шагом 25 кГц.
Следующее нажатие кнопки SB1 переводит синтезатор в режим «Step» — установки шага изменения частоты, его выбирают кнопками SB2, SB3. На дисплее высветится «Step 2,5». Затем еще одно нажатие кнопки переводит синтезатор обратно в режим «Channel».

Приведем два примера.
Первый:
— «Ch 144550″— вы работали на частоте 144,550 МГц;
— «Step 2,5″— шаг сетки частот до изменения;
— «Step 12,5″— то же, после изменения;
— «Ch 144550″— возврат на рабочую частоту.
Второй:
— «R2 145650″— вы работали на частоте 145,650 МГц;
— «Step 12,5» — установлен шаг сетки частот 12,5 кГц;
— «Ch 144550» — переход в режим «Channel» на частоту 144,550 МГц;
— «R0 145600» — возврат на нулевой репитерный канал.

      Когда вы убедились, что программа контроллера работает нормально, можно перейти к тестовой проверке микросхемы DD1. Подключите осциллограф к выводу 3 микросхемы DD1, где должен присутствовать ВЧ сигнал с частотой 10 МГц. Если он есть, это означает, что микросхема работает нормально и правильно воспринимает данные контроллера. Используя частотомер, установите частоту генератора с кварцевым резонатором ZQ1 равной 10000 кГц с помощью конденсатора С4.
      После этого подключите ГУН по схеме на рис. 3, а к «выходу 1» — частотомер или контрольный приемник. Для включения частот приема следует подать напряжение питания + 5 В на вход ГУН «ВКЛ. ПРМ.» Для включения частот передачи надо подать + 5 В на вход ГУН «ВКЛ. ПРД.» и соединить с общим проводом вход «in ТХ». Если частота ГУН отлична от необходимой, проверьте еще раз диапазон перекрытия по частоте ГУН, на контрольном приемнике в этом случае (при отсутствии захвата) будет слышен фон в довольно широком спектре частот.

      В синтезаторе вместо индикатора АЛС318 допустимо применить любой подобный, индуктивность дросселя L1 некритична, она может быть и больше 10 мкГн. В ГУН дроссели L1, L3, L5 намотаны на ферритовых кольцах диаметром 7 мм и имеют по 10 витков провода диаметром 0,2 мм, катушка L6 содержит 2 витка, L2, L4, L7 — по 6 витков посеребренного провода диаметром 0,5 мм. Эти катушки бескаркасные — они намотаны на оправке диаметром 4 мм.

Прилагаемые файлы:    145stm.rar   

ЛИТЕРАТУРА
1. МС145170: PLL Frequency Sintesizer with Serial Interface —    www.e-www.motorola.com/files/rfif/doc/datasheet/MC145170-2.pdf   
2. AT90S8515: 8-bit RISC microcontroller —    www.atmel.com/dyn/resources/prod_documents/DOC0841.pdf   

А. Четович (EU6AI), Белоруссия, г. Глубокое Витебской обл.
«Радио» №8 2004г.

Похожие статьи:
Синтезатор частоты KB трансивера
Синтезатор частоты радиоприемника УКВ
Синтезатор частоты для УКВ радиоприемника
Делитель частоты диапазона 0,1.-.3,5 ГГц
Синтезатор частоты для KB радиостанции
Синтезатор частоты для KB трансивера (1)
Синтезатор частоты для KB трансивера (2)
Миниатюрная ЧМ радиостанция диапазона 2 метра
Делитель частоты на диапазон 1…5 ГГц
УКВ тюнер с диапазоном 66…108 МГц

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *